Puslaidininkiai ir dielektrikai elektriniame lauke

Puslaidininkiai pagal savąjį pavadinimą užima tarpinę vietą tarp metalų ir dielektrikų dėl savo laidumo reikšmės. Beje, jeigu metalų laidumas didėjant temperatūrai mažėja, tai puslaidininkių ir dielektrikų jis didėja. Jeigu dielektrikų draustinės juostos plotis siekia 2 – 5 eV, tai puslaidininkių Eg 1eV.
L.J.
V.J.
1 pav.
Čia (1) elektronų būsenų pasiskirstymo funkcija, kurią užrašė Fermis, remdamasis Paulio draudimo principu, WF - Fermio lygmuo, E g-draustinės juostos plotis. Šio modelio remuose laikoma, kad valentinė juosta (V.J.) užpildyta elektronais, kurie gali pereiti į laidumo juostą (L.J.) Savasis laidumas reiškiasi, kai elektronai iš V.J. pereina į L.J. Laisvasis nuo elektronų vietos V.J. yra vad. elektroninėmis skylutėmis. Kadangi tokiuose puslaidininkiuose , tai remiantis (1) formule savasis puslaidininkių laidumas išreiškiamas taip: . Šio laidumo temperatūrinė priklausomybė parodyta 2pav.
lg,S/m
1/ T
Klasikiniai puslaidininkiai yra elementų periodinės lentelės IV grupės elementai (Ge, Si, Sn, Pb, Ti, Zr ir kt.). Kristalinėse gardelėse tarp atomų dominuoja kovalentiniai ryšiai. Kiekvienas atomas, būdamas keturių kaimynų apsuptyje (kaip tai parodyta 3pav.) rišamas elektronų poromis.
3 pav.
Pasišalinęs ir ryšio elektronas kuria toje vietoje perteklinį + krūvį – susidaro skylutė, kuri irgi pradeda judėti, o susidūrus su elektronu rekombinuoja. Vėl atsiranda naujasis laisvasis elektronas, kai jis įgauna papildomos energijas (ar tai kT, ar gardelės virpesių) išsilaisvinimui. Juostiniame modelyje rekombinacija reikštų elektronų perėjimą iš LJ į laisvąjį VJ lygmenį. Kiek skylučių, tiek ir elektronų tankis didėjant temperatūrai eksperimentiškai didėja. Kai nėra elektrinio lauko n ir p krūviai juda chaotiškai, esant laukui jų judėjimas tampa kryptingu.
Priemaišinis laidumas.
Implantavus į Ge gardelę penkiavalentį P atomą, atsiranda laisvasis e- ir puslaidininkis tampa n tipo. Priemaišiniai atomai Eg juostoje sudaro donorinius lygmenis (žiūr.4 pav). Tokio priemaišinio puslaidininkio laidumo temperatūrinė priklausomybė parodyta 5 pav.
W
L.J.
WF
Eg
ED
V.J.
F(W)
4 pav.
lg, S/m
: -savasis laidumas.
Priemaišinis laidumas
: .
1/T,K-1
5 pav.
Jeigu į Si gardelę įvesime Boro (B) atomus. Tai trivalenčio B trijų elektronų B nepakanka sudaryti kovalentinių ryšių su keturiais Si kaimynais, t.y. vienas ryšių liks nesotintas ir...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!